【人教版】物理九年级全册 18.3 测量小灯泡的电功率 学案（pdf版，无答案）

第十八章 电功率
第三节 测量小灯泡的电功率
【学习目标】
1．通过实验学会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。
2．通过实验认识小灯泡电功率与电压、电流的关系。
3．理解额定功率与实际功率。
【学习重点】学会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。
【学习难点】影响灯泡亮度的因素。
活动一：复习回顾
1．电功率的计算公式：P=UI
2．由上面的公式可知：用电压表（又称伏特表）测出小灯泡两端的______，用电流表（又
称安培表）测出流过小灯泡的______，就可以计算出小灯泡的电功率，此方法也称_______
法。
活动二：伏安法测电功率
1．实验原理：_____________________
2．需要测量的物理量:__________、___________
3．实验器材：电源、开关、小灯泡、______、______、______、7根导线。
4．滑动变阻器的作用：保护电路；通过调节滑片 P的位置，改变小灯泡两端的实际电压。
5．根据右侧的实物图，画出实验电路图。
6．实验的步骤：
① 根据电路图连接电路，连接电路时，开关要_________，滑片 P放在阻值__________。
② 连接完成，检查电路，确认无误后，闭合开关，进行实验。调节滑动变阻器，使小灯泡
两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压 2.5V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的
示数。
③ 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的 0.8 倍。观察小灯泡的亮
度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。
④ 调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的 1.2 倍。观察小灯泡的亮
度变化，并记录此时电流表和电压表的示数（注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电
压太多）。
⑤ 计算出三种情况下小灯泡的实际电功率。
⑥ 断开电路，整理器材。
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7．分析论证：
当 U 实>U 额时，P 实 P 额；当 U 实8．得出结论：
① 不同电压下，小灯泡的______不同。实际电压越大，小灯泡_______越大。
② 小灯泡的亮度由小灯泡的________决定，实际功率越大，小灯泡越_______。
解读：① 连接电路时，电源的右手边是正极，这样连接电路时，线与线不会交叉。开始连
接电路时，要使开关断开，闭合开关前，要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处。 连接电路
的原则是“先串后并”。
② 关于电压表和电流表的量程选择：
实验中如果选用额定电压是 2.5V的小灯泡，电压表要选择 0-3V的小量程，假如知道
灯泡电阻 10Ω左右，那么电流表量程的选择依据是 U 2.5V 所以
I= = =0.25A
R 10Ω
电流表选用 0-0.6A的小量程；实验中如果选用额定电压是 3.8V的小灯泡，电压表要选择
0-15V的量程，假如小灯泡的电功率是 2W左右，电流表量程的选择依据是
P 2W 所以电流表应选用 0-0.6A的量程。电压表的量程应大于小灯泡
I= = =0.53A
U 3.8V
的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作电流。
③ 滑动变阻器的选择：允许通过的最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的
最大电阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。
④ 电源的选择：电压应高于小灯泡的额定电压，例如，测定额定电压为 2.5 V的小灯泡的电
功率时至少要选两节干电池串联作电源。
⑤ 根据串联分压原理进行判断，准确熟练地调节滑动变阻器，使小灯泡在等于额定电压、
略高于额定电压的和低于额定电压三种条件下发光。尤其在做第三次实验时，需缓慢调节滑
动变阻器，以免因实验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡。
⑥ 开始实验前，要检查电路并试触，实验结束，要先断开开关，再整理电路。
9．实验拓展：①测小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两实验有相似之处，也有明显区别，
伏安法测小灯泡的电阻随灯泡亮度变化有明显变化，原因是灯丝电阻受_______影响，所以
测量的小灯泡电阻________（选填“能”或“不能”）求平均值。
②测小灯泡的电功率为何也不能求平均值呢？ 随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的
电流的改变，小灯泡的电功率也在改变，不同的电压下，小灯泡的_________不同，小灯泡
的实际电功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意义。为了比较在不同电压下小灯
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泡的电功率和发光情况，所以电功率不能求平均值。
▲典型训练：
1．小滨在做“测量小灯泡电功率”的实验中，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都不能使
电压表的示数为额定电压的 1.2 倍，原因是__________________________________。
2．如图所示是一位同学测量小灯泡的功率所连接的电路。这个电路有什么错误或不妥
之处？应该怎样纠正？
3. “测量小灯泡的电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为 3.8V，小灯泡的额定功率约为
1.2W。请完成实物图的连接，并在右侧的虚框内画出对应的电路图。
【课堂练习】
1．在 “测量小灯泡的电功率”的实验中，已知电源电压为 6V，小灯泡的额定电压为 2.5V，
小灯泡的电阻约为 10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。如图是小明同学没有连接完
的实物电路。
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（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；
（2）实验中，小王同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，且电压表无示数，电
流表有示数，则故障的原因可能是___________________；
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数如图所示，
要测量小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向_________端滑动（选填“左”或“右”）；直到
使电压表示数等于 2.5V 时，电流表示数如图所示，灯泡的额定功率是_____________。
（4）小红同学在实验结束与同学讨论时说：“该实验电路也可以用来研究电流与电压的关
系”。小红的说法是否正确，为什么？
2．(多选)为测量小灯泡的电功率，某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验，其中小
灯泡上标有“2.5 V 0.5 W”的字样(灯丝的电阻随温度的升高而变大)，电源电压恒为 4.5 V，
则( )
A．当小灯泡正常发光时，电路中的电流为 0.2 A
B．当小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压
之比为 4∶5
C．当小灯泡正常发光时，10 min 内电路消耗的总电能为 300 J
D．当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，其实际功率大
于 0.125 W
3．（18 滨州）某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡 L 的额定
电压为 3.8V，额定功率小于 1W，电源电压恒为 6V，滑动变阻器 R 的规格为“20Ω 1A”，图
甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，
电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是 （选填“A”、“B”、
“C”或“D”）
A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为 A，
小灯泡的额定功率为 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的
滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率 （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原
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因是 。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了
误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 （选填“电压”或“电
流”）值偏大引起小灯跑电功率偏大的。
【收获和疑惑】
★收获：
1．伏安法测电功率的实验原理是： 。
2．连接电路时，要先串后并，开关要断开，滑片放到阻值_________处。
3．不同电压下，小灯泡的实际功率不同。实际电压越大，小灯泡_______越大。
小灯泡的亮度由小灯泡的________决定，实际功率越大，小灯泡越_______。
4．为使用电器能正常工作，同时要保持其使用寿命，应尽量让用电器在_________下
工作。
★疑惑：
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